人教版高中物理必修二静电场中的能量知识点梳理.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版高中物理必修二静电场中的能量知识点梳理人教版高中物理必修二静电场中的能量知识点梳理 单选题 1、如图所示，一个质量为m、带电量为+q的粒子在匀强电场中运动，依次通过等腰直角三角形的三个顶点A、C、B，粒子在A、B两点的速率均为v0，在C点的速率为505。已知AC=d，匀强电场在ABC平面内，粒子仅受电场力作用。则（）A场强方向垂直于AB背离C，场强大小为3028 B场强方向垂直于AB指向C，场强大小为22025 C场强方向垂直于AB指向C，场强大小为3028 D场强方向垂直于AB背离C，场强大小为22025 答案：D 解析：由题意粒子在 A、B 两点的速率相等，对带电粒子从 A 到 B，根据动能定理得 qUAB=122122=0 解得 2 UAB=0 因为 UAB=AB 即 A=B，故 AB 两点的连线为等势线，电场强度的方向垂直于 AB 连线。对粒子从 C 到 B，根据动能定理得 qUCB=120212(505)2 解得 UCB=2025 即 C 点电势高于 B 点电势，根据沿电场线电势降低可知，场强方向垂直 AB 背离 C。由题意 C 点到 AB 的距离为 d1=22 根据匀强电场场强的表达式得 E=1=202522=22025 故 D 正确，ABC 错误。故选 D。2、如图所示，水平面内有一边长为a的正方形,点为正方形的几何中心，P点为O点正上方的一点，P点到、四点的距离均为a。现将四个电荷量均为Q的正点电荷分别固定在、处，已知静电力常量为k，无穷远处为零电势点。则下列说法正确的是（）AO点的电场强度大小为2BO点的电势为零 3 CP点的电势比O点的电势高 DP点的电场强度大小为222 答案：D 解析：A四个电荷量均为Q的正点电荷在O点产生的电场强度的大小相等，由点电荷的电场叠加原理和对称性可知，O点的电场强度大小为零，故 A 错误；BC以无穷远处为零电势点，正电荷周围空间电势为正值，可判断O点的电势不为零，又因为沿着电场线方向电势降低，故P点的电势比O点的电势低，故 B、C 错误；D四个电荷量均为Q的正点电荷在P点产生的电场强度的大小均为 =2 方向与均成 45角，根据对称性可知P点电场强度的方向沿方向，根据叠加原理可求出P点的电场强度大小为 =42 cos45=222 故 D 正确。故选 D。3、如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动。在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是（）Aa的质量比b的大 4 B在t时刻，a的动能比b的大 C在t时刻，a和b的电势能相等 D在t时刻，a和b的动量相同 答案：B 解析：A经时间t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，则xaxb，根据运动学规律 x12at2 得 aaab 又由牛顿第二定律a知，maxb，所以WaWb，所以a的动能比b的动能大，B 项正确；C在t时刻，a、b处在同一等势面上，根据电势能决定式 Epq 可知a、b的电势能绝对值相等，符号相反，C 项错误；D根据动量定理 Ftpp0 则经过时间t，a、b的动量大小相等，方向相反，故 D 项错误。故选 B。4、质量为m的带电小球由空中某点P无初速度地自由下落，经过时间t，加上竖直方向且范围足够大的匀强电5 场，再经过时间t小球又回到P点。整个过程中不计空气阻力且小球未落地，重力加速度为g，则（）A电场强度的大小为3 B整个过程中小球电势能减少了98mg2t2 C从P点到最低点的过程中，小球重力势能减少了mg2t2 D从加电场开始到小球运动到最低点的过程中，小球动能减少了12mg2t2 答案：D 解析：A设电场强度为E，加电场后小球的加速度大小为a，取竖直向下为正方向，则有 12gt2(vt12at2)vgt a 可得 a3g，E4 故 A 错误；B整个过程中静电力做功 WqE12gt22mg2t2 所以小球电势能减少了 2mg2t2，故 B 错误；C从P点到最低点的过程中，小球下降的距离 x12gt2()22223 所以小球重力势能减少 6 Epmgx2223 故 C 错误；D小球运动到最低点时，速度为零，从加电场开始到小球运动到最低点的过程中，小球动能减少 Ek12mv212mg2t2 故 D 正确。故选 D。5、一避雷针某时刻离带正电云层很近，其周围电场的等势面分布情况如图所示，在同一竖直平面内有A、B、C三点，其中A、B两点关于避雷针对称，以避雷针表面为零势能面，则下列说法正确的是（）AA、B两点的电场强度相同 B正电荷在C点的电势能大于在A点的 C负电荷只在电场力作用下从B点移动到C点，动能减小 DC点的电场强度大于A点的 答案：B 解析：AA、B两点关于避雷针对称，电场强度大小相等，方向不同，A 错误；B由图可知，A、B两点在同一个等势面上，具电势低于C点的（云层带正电，又电场线总是由正电荷出发指向无穷远处或负电荷，可知空间中电场的大概方向，可判断等势面间的电势关系），可知正电荷在C点的电势能大于在A点的，B 正确；7 CB点的电势小于C点的，负电荷从低电势到高电势，电场力做正功，根据动能定理可知，负电荷的动能增大，C 错误；D等势面密集的地方电场强度大，结合题图可知C点的电场强度小于A点的，D 错误。故选 B。